天文学家发现宇宙失落常态物质的庞大小丝状结构气体

近期天文学家观测宇宙最大星系聚集区域夏普利超星系团（Shapley Supercluster）时，发现一条长达约2,300万光年的细丝状高温星际气体，可能正是寻找失落常态物质的关键线索。

这条高温气体位于夏普利超星系团四个次星系团；A3528N、A3528S与A3530、A3532之间，X射线辐射数据由退役日本“铃鹤”卫星与欧洲XMM-Newton望远镜联合观测获得。铃鹤具侦测大面积微弱X射线功能，XMM-Newton则能解析高亮度点状信号源。团队剔除黑洞等X射线源噪声，成功描绘这条细丝状气体的结构。

XMM-Newton望远镜观测到细丝状高温气体、上述星系团及点状的高亮度X射线发射源示意图。（Source：ESA/XMM-Newton & ISAS/JAXA）

此细丝状气体以超过千万度的高温辐射X射线，总质量约等于十个银河系。这正符合宇宙学模拟预测，有宇宙网细丝状星际气体的特征。宇宙网是由暗物质构成的庞大纤维状结构，贯穿星系星际空间，成为星系间相互交换气体的信道。

宇宙微波背景辐射（CMB）推算，宇宙初期的常态物质数量明确可知；然而，当今宇宙能直接观测到的恒星、星系、行星、气体与尘埃，仅占预估一半。宇宙学称为“常态物质遗失问题”。由于物质不会凭空消失，因此这些“消失的”常态物质究竟藏在何处，一直是近年来天文观测与理论研究的重要议题。这项发现提供有力证据，支持“失落常态物质”分布星系极度稀薄、难直接探测的宇宙网细丝状结构的说法。